Private Spenden für die Alzheimer-Forschung
Alle Zellen brauchen Lipide, auch und vor allem die des Gehirns. Um die wasserunlöslichen Substanzen im Körper transportieren zu können, sind spezielle Transportpartikel erforderlich: die Lipoproteine. Diese bestehen aus Eiweißen, den Apolipoproteinen, welche mit Lipiden beladen werden. Die wohl bekanntesten unter ihnen sind LDL und HDL, die für das Lipid Cholesterin den Bring- und Abholservice übernehmen.
Die Nervenzellen des Gehirns benötigen Lipide, um zum Beispiel Synapsen als Verbindungsstellen zwischen sich auszubilden. Die Fettmoleküle werden von den Astrozyten des Gehirns hergestellt, die ihren Namen ihrer sternförmigen Gestalt verdanken. Als Transportprotein dient das Apolipoprotein E, kurz ApoE. Beim Menschen gibt es dieses Molekül in drei Varianten, von denen zwei – ApoE3 und ApoE4 – am häufigsten sind.
Prof. Dr. Thomas Willnow
ApoE ist der wichtigste genetische Risikofaktor der Alzheimer-Demenz
Schon seit Längerem ist bekannt, dass das Gen, das die Bauanleitung für ApoE4 enthält und das bei etwa 15 Prozent der Menschen zu finden ist, das Risiko für eine Alzheimer-Demenz deutlich erhöht. „Menschen mit zwei ApoE4-Genen haben gegenüber denen mit zwei ApoE3-Genen ein zwölfmal höheres Risiko“, sagt Professor Thomas Willnow, der Leiter der Arbeitsgruppe „Molekulare Herz-Kreislaufforschung“ am Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) in Berlin. „Statistisch gesehen wird demnach ein 85-Jähriger mit zwei ApoE4-Genen fast unvermeidlich an Alzheimer erkranken.“
Warum Menschen mit der ApoE3-Variante deutlich besser vor der Altersdemenz geschützt sind, ist die zentrale Frage, die Willnow derzeit beschäftigt. Für seine Forschungen hat der MDC-Wissenschaftler jetzt Fördermittel in Höhe von 80.000 Euro von der gemeinnützigen Alzheimer Forschung Initiative e.V. (AFI) erhalten.
Der Verein sammelt seit dem Jahr 1995 private Spendengelder für sein oberstes Ziel, Alzheimer eines Tages heilbar zu machen. Botschafterin dieses größten privaten Förderers der Alzheimer-Forschung an deutschen Universitäten und öffentlichen Einrichtungen ist die Fernsehmoderatorin Okka Gundel, deren Großmutter einst an Alzheimer erkrankte.
Blick durch das Mikroskop: Zellen nehmen den Alzheimer Risikofaktor apoE4 (grün) durch den apoE-Rezeptor Sortilin (blau) auf. Die Zellen wurden durch Immunfluoreszenz gefärbt.
Eine entscheidende Rolle spielt ein Rezeptor auf den Nervenzellen
Der MDC-Wissenschaftler Willnow gilt als Experte auf dem Gebiet der ApoE-Forschung. In Versuchen an Mäusen hat er zum Beispiel herausgefunden, dass ApoE3 seine schützende Funktion nur dann entfalten kann, wenn die Tiere in der Membran ihrer Nervenzellen einen zusätzlichen Rezeptor namens Sortilin tragen. Mit dessen Hilfe werden die von ApoE transportierten Lipide in die Neuronen hineingeschleust.
„Wir konnten zeigen, dass Mäuse mit einer menschlichen ApoE4-Variante in ihrem Gehirn stets große Mengen des Proteins Amyloid-beta, kurz A-beta, aufweisen“, sagt Willnow. „Und zwar unabhängig davon, ob der Sortilin-Rezeptor der Tiere funktioniert oder nicht.“ Ein hoher A-beta-Spiegel führt zu den bei Alzheimer gefürchteten Plaques im Gehirn und geht daher mit einem hohen Erkrankungsrisiko einher.
Bei Mäusen, die das menschliche ApoE3-Gen trugen, fanden sich hingegen nur geringe Mengen A-beta – allerdings nur dann, wenn der Sortilin-Rezeptor der Nager intakt war. Wenn Willnow und sein Team das Gen für Sortilin ausschalteten, konnten sie anschließend im Gehirn der Tiere trotz der eigentlich schützenden ApoE3-Variante einen hohen A-beta-Gehalt nachweisen.
Ziel ist es, den Lipidstoffwechsel des Gehirns besser zu verstehen
„Wir haben nun vier verschiedene Mausmodelle“, berichtet Willnow. „Die erste Sorte von Tieren besitzt ApoE3 und Sortilin, die zweite ApoE3, aber kein Sortilin, die dritte ApoE4 und Sortilin, die vierte ApoE4 und kein Sortilin.“ An diesen Mäusen will Willnow nun mithilfe der Fördermittel der AFI erforschen, wie sich der Lipidstoffwechsel im Gehirn der Nager unterscheidet und welche Folgen das für die Neurodegeneration der Tiere hat.
„Meine Hoffnung ist es, dass wir in den Mäusen mit ApoE3 und Sortilin ein spezielles Lipid finden, das womöglich vor der Anreicherung von A-beta im Gehirn schützt“, sagt Willnow. „Vielleicht könnte es dann irgendwann gelingen, die Produktion dieses Lipids auch bei Trägern der gefährlichen ApoE4-Variante anzukurbeln oder ihnen das Molekül direkt zu verabreichen – und so das Risiko der Entstehung einer Alzheimer-Demenz zu reduzieren.“
Große Mengen an Sortilin schützen vor Herz-Kreislauf-Leiden
Sortilin kommt nicht nur im Gehirn vor. „Wir wissen beispielsweise, dass Menschen mit einer seltenen Genvariante, die zu einer zehnfach erhöhten Menge an Sortilin im Körper führt, besser als andere vor einem hohen Cholesterin-Spiegel und damit vor Krankheiten des Herzens und der Blutgefäße geschützt sind“, sagt Willnow. Die weitere Erforschung dieses Rezeptors könnte somit dabei helfen, eines Tages nicht nur Alzheimer, sondern auch ein weiteres großes Volksleiden, die Herz-Kreislauf-Erkrankungen, besser in den Griff zu bekommen.
